Αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα

 

Ένα αυτόνομο Φ/Β σύστημα τροφοδοτεί με ηλεκτρική ενέργεια ένα κτίριο το οποίο δεν είναι συνδεδεμένο με το δίκτυο της Δ.Ε.Η. Οι επιμέρους διατάξεις ενός τέτοιου συστήματος είναι η συστοιχία συσσωρευτών που απαιτείται για την αποθήκευση της πλεονάζουσας ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από τα Φ/Β πλαίσια για μεταγενέστερη χρήση (την νύχτα ή όταν έχει συννεφιά κ.λ.π.), ο ρυθμιστής φόρτισης των συσσωρευτών που φροντίζει για την ομαλή εκφόρτισή τους και προστατεύει επίσης από υπερφόρτιση ή/και βαθιά εκφόρτισή τους. Ακόμη, λαμβάνεται μέριμνα για την ύπαρξη ενός αντιστροφέα, ο οποίος μετατρέπει την συνεχή τάση των συσσωρευτών σε εναλλασσόμενη με κατάλληλα χαρακτηριστικά ώστε να λειτουργούν οι συσκευές εμπορίου αλλά και να μειώνει τις απώλειες που προκύπτουν από την μεταφορά συνεχούς ρεύματος έναντι του εναλλασσόμενου. Τέλος, τοποθετείται ένας πίνακας ελέγχου, ο οποίος περιλαμβάνει όλες τις αναγκαίες διατάξεις μετρήσεων και ελέγχου για την παρακολούθηση και σωστή λειτουργία του συστήματος. Σε αυτά τα συστήματα είναι απαραίτητο να διαστασιολογείται σωστά το σύστημα έτσι ώστε να επιλέγεται η ακριβής χωρητικότητα των συσσωρευτών για την συνολική κάλυψη των ενεργειακών αναγκών τις μέρες κατά τις οποίες η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια δεν επαρκεί.

Τα αυτόνομα συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αποτελούνται από:

Φωτοβολταϊκές Γεννήτριες
Παράγουν απευθείας από τον ήλιο συνεχές ρεύμα (DC). Η τάση και η ισχύς τους συστήματος εξαρτάται από τον αριθμό των φωτοβολταϊκών που συνδέθηκαν (στη σειρά ή παράλληλα). Έτσι το σύστημα παράγει συνεχές ρεύμα τάσεως 12V, 24V, 48V, … και φορτίζει συσσωρευτές κατάλληλης χωρητικότητας.

Ανεμογεννήτρια
Παράγει ρεύμα από την ταχύτητα ανέμου. Συνεργάζεται με τα φωτοβολταϊκά για την φόρτιση του συσσωρευτή του συστήματος. Τοποθετείται σε περιοχές με μέτριο ή υψηλό αιολικό δυναμικό (από 5m/s έως 15m/s).

Συσσωρευτές ή Μπαταρίες
Αποθηκεύουν την παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια από φωτοβολταϊκά ή ανεμογεννήτριες και την διαθέτουν μόλις η κατανάλωση το απαιτήσει. Ανάλογα με την χωρητικότητα τους εξαρτάται και η αυτονομία του συστήματος η οποία υπολογίζεται συνήθως για 2-3 ημέρες για τα δεδομένα της Ελλάδας.

Ρυθμιστής Φόρτισης
Πρόκειται για μία ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου της φόρτισης και εκφόρτισης του συσσωρευτή. Είναι απαραίτητη συσκευή για την μακροχρόνια σωστή λειτουργία των συσσωρευτών.

Μετατροπέας (Inverter)
Συνδέεται στον συσσωρευτή και μετατρέπει το ρεύμα από 12V, 24V, 48V … σε μονοφασικό 230VAC ή τριφασικό 400VAC για κάθε χρήση. Η ισχύς του μετατροπέα εξαρτάται από την ισχύ των συσκευών που θα τροφοδοτούνται. Συνήθως επιλέγουμε μεγαλύτερης ισχύος μετατροπέα όταν στην κατανάλωση υπάρχουν μοτέρ με υψηλά ρεύματα εκκίνησης.
Ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος (Η/Ζ) ή γεννήτρια (προαιρετικό)
Λειτουργεί με καύση βενζίνης ή πετρελαίου για την αντιμετώπιση έκτακτων περιστάσεων (συντήρηση ή βλάβη του συστήματος, τροφοδότηση πρόσθετων φορτίων, κλπ).

Πηγή προέλευσης θεματολογίας Sanday solar.

Εικόνα